2025石家庄二模回测卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图所示，均匀介质中直角三角形区域的顶角、两处各有一个波源，两波源垂直纸面方向同时同方向开始振动，产生的简谐横波沿纸面向四周传播。已知两波源形成的简谐横波波长均为，的距离为，，则边上干涉加强点的个数为（ ）
A．6个 B．5个 C．4个 D．3个
2．2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站的核废水。核废水中的发生衰变时的核反应方程为该反应过程中释放的核能为Q。设的结合能为，的结合能为，X的结合能为，则下列说法正确的是（ ）
A．该核反应过程中的质量亏损可以表示为
B．该核反应过程中释放的核能
C．的平均核子质量大于的平均核子质量
D．衰变过程中放出的光子是由从高能级向低能级跃迁产生的
3．如图甲为我国海上风力发电简化工作原理模型图，风轮带动矩形线圈（内阻不计）在匀强磁场中转动，输出如图乙所示的交流电，并通过理想变压器远距离输送电能给用户。升压变压器原副线圈匝数比为，输电线的总电阻为，电压表为理想电表，风力发电机的输出功率为。下列说法正确的是（ ）
A．输电线上损耗功率为
B．用电高峰期，升压变压器的输出电压升高
C．用电高峰期，降压变压器的输出电压升高
D．若用电高峰期风力发电机输送功率变为，则输电线损耗功率变为原来的2倍
4．一起重器的电路示意图如图甲所示，理想变压器的原线圈中接入图乙所示的正弦交流电，照明灯的规格为“ ”，电动机线圈的内阻，装置工作时，重物以的速率匀速上升，照明灯正常工作，电表均为理想交流电表，电动机的输入功率。电动机的输出功率全部用来提升重物，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A．原、副线圈的匝数比为
B．电流表的示数为
C．重物的质量为
D．若电动机被卡住不转动，且电路尚未被烧坏，则原线圈中电流的有效值为
二、多选题
5．托马斯·杨1801年用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色线光源，M为一平面镜，线光源S与平面镜M均水平放置。S发出的光直接照在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上，从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个相干光源。已知光在镜面上反射时存在半波损失，相当于附加了的路程。光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和l，光的波长为，则（ ）
A．在光屏上形成的相邻两条亮纹（或暗纹）间距离
B．在光屏上形成的相邻两条亮纹（或暗纹）间距离
C．在S关于平面镜对称的位置上放一与S相同的光源，去掉平面镜，光屏上的明暗条纹位置不变
D．在S关于平面镜对称的位置上放一与S相同的光源，去掉平面镜，光屏上的明暗条纹位置互换
6．一质量为的带电液滴以竖直向下的初速度进入某电场中，由于电场力和重力的作用，液滴沿竖直方向下落一段距离后，速度变为0，已知重力加速度为g，在此过程中，以下判断正确的是（ ）
A．液滴一定带负电
B．重力对液滴做的功为
C．合外力对液滴做的功为
D．液滴的机械能减少了
三、实验题
7．如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景。将一轻细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个质量为m的小球，将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上，调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处。用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动。调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触。
(1)若忽略小球运动中受到的阻力，在具体的计算中可将小球视为质点，重力加速度为g。
① 在某次实验中，小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动n圈的总时间t，则小球做此圆周运动所需的向心力大小. F = （用m、n、t、r及相关的常量表示）。用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所受的合力大小F= （用m、h、r及相关的常量表示） 。
②保持n的取值不变，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t。研学小组的同学们想用图像来处理多组实验数据，进而验证小球在做匀速圆周运动过程中，小球所受的合力F 与向心力Fn大小相等。为了直观，应合理选择坐标轴的相关变量，使待验证关系是线性关系。为此不同的组员尝试选择了不同变量并预测猜想了如图所示的图像，若小球所受的合力F与向心力. Fn大小相等，则这些图像中合理的是 。
A． B．
C． D．
(2)考虑到实验的环境、测量条件等实际因素，对于这个实验的操作，下列说法中正确的是 （选填选项前的字母） 。
A．相同体积的小球，选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响
B．相同质量的小球，选择体积小一些的球有利于确定其圆周运动的半径
C．测量多个周期的总时间再求周期的平均值，有利于减小周期测量的偶然误差
D．在这个实验中必须测量出小球的质量
(3)若在小球运动起来后撤掉水平平台，由于实际实验过程中存在空气阻力的影响，所以持续观察会发现小球做圆周运动的半径越来越小。经过足够长时间后，小球会停止在悬点正下方。若小球在运动中每转动一周的时间内半径变化均可忽略，即每一周都可视为匀速圆周运动。请分析说明在小球做上述圆周运动的过程中，随着细绳与竖直方向的夹角不断减小，小球做圆周运动的周期是如何变化的
8．某同学欲测量铅蓄电池组的电动势和内阻，可供选择的器材有：
A．毫安表（mA）（量程为，内阻为）；
B．电阻箱（最大阻值为）；
C．待测电池组（电动势约为，内阻小于）；
D．开关、导线若干。
利用如图甲所示的电路图进行实验，实验步骤如下：
①将电阻箱阻值调为最大，闭合开关S，记录毫安表的示数；
②将电阻箱阻值依次调为、、、，分别将毫安表的示数填入图丙所示的表格中，当电阻箱阻值为时，毫安表满偏；
③将表格丙中的电流取倒数后依次填入。
999.9 500.0 300.0 200.0 150.0 102.0
6.0 11.9 19.3 28.0 36.1 50
166.7 84.0 51.8 35.7 27.7 20.0
回答下列问题：
(1)用笔画线代替导线，将图乙中的实物器材按照图甲连接。
(2)以为横坐标、为纵坐标建立如图丁所示的坐标系，将图丁中的数据描点，作出的拟合直线如图丁所示，已知拟合直线的斜率为，纵截距为，则铅蓄电池组的电动势 ，内阻 。（结果均保留两位有效数字）
(3)该实验中电动势的测量值 真实值，内阻的测量值 真实值。（均填“大于”“等于”或“小于”）
四、解答题
9．如图所示，有一边缘能发出某种单色光的正方形线光源，其边长，水平放置于水池底部中央位置，水池面积足够大，光源距水面高度为，该光源发出的单色光在水中的折射率为，求：
（Ⅰ）光在水面发生全反射的临界角；
（Ⅱ）水面上有单色光射出的面积。（已知，取3.14）
10．如图所示，均匀介质中两波源S1、S2分别位于x轴上、处，质点P位于x轴上处，时刻两波源同时开始由平衡位置向y轴正方向振动，振动周期均为，形成的两列波相向传播，波长均为，波源的振幅均为。求：
（1）P点开始振动的时刻。
（2）列式判断P点是干涉加强点还是减弱点。
（3）从至内质点P通过的路程为多少？
11．如图1所示，上海磁悬浮列车专线西起上海地铁2号线的龙阳路站，东至上海浦东国际机场，专线全长29.863公里，是由中德两国合作开发的世界第一条磁悬浮商运线，磁悬浮列车的原理如图2所示，在水平面上，两根平行直导轨间有竖直方向且等间距的匀强磁场、，导轨上有金属框abcd，金属框的面积与每个独立磁场的面积相等。当匀强磁场、同时以速度v沿直线导轨运动，设直线导轨间距为，，磁场运动速度为，金属框的电阻为。则：
（1）若忽略金属框所受阻力，求金属框稳定时的速度；
（2）若金属框始终受到的阻力，求金属框相对地面的最大速度；
（3）当金属框始终受到的阻力，要使金属框维持最大速度运动，每秒钟需要消耗的能量是多少？
12．某同学利用如图所示的装置测量山顶处的大气压强，上端开口、下端封闭的长直玻璃管竖直放置，用h=40.00cm的某种液体封闭一段空气柱，利得气柱长度l1=20.00cm。再将玻璃管缓慢倾斜至与水平面成30°角，液体没有溢出，测得空气柱长度变为l2=24.50cm。已知液体的密度，山顶处重力加速度g=9.80m/s2，计算结果均保留3位有效数字，求:
（1）玻璃管竖直放置时，液柱由于重力产生的压强p；
（2）山顶的大气压强
13．如图所示，水平平台上有一轻弹簧，左端固定在A点自然状态时其右端位于B点，平台段光滑，段长，与滑块间的摩擦因数为。平台右端与水平传送带相接于C点，滑块与传送带间的摩擦因数；长为，传送带右端D点与一光滑水平面衔接，另有一固定竖直放置的光滑圆弧形轨道刚好在D点与水平面相切，圆弧形轨道半径，今将一质量的滑块向左压缩轻弹簧，弹簧的弹性势能为然后突然释放，调整传送带速度让滑块一直加速到传送到右端D点时恰好与传送带速度v相同，并经过D点直接冲上光滑的圆弧轨道运动且不脱离轨道。重力加速度，不计空气阻力。试求：
（1）求滑块到达C点的速度；
（2）求传送带的运行速度v及从C到D过程系统多消耗的电能；
（3）若调整传送带，但滑块在传送带上仍一直加速运动，要使滑块不脱离圆弧形轨道，求滑块向左压缩弹簧，弹簧弹性势能的范围。
14．放射性元素被考古学家称为“碳钟”，可以用来判定古代生物体的年代，通过测量粒子在电磁组合场中的运动轨迹和出现位置可以进一步研究在进行衰变过程中产生电子的出射速度，位于S点的静止核经过衰变可形成一个电子源，将过程简化为：设定该电子源在纸面内向各个方向均匀地发射电子。如图所示的空间中，虚线下方存在方向竖直向下、场强大小为的匀强电场，虚线上方存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，其中电子源和虚线边界距离为，已知电子的质量为，电荷量为，不计电子重力和电子间的相互作用。
（1）若已知放射出的新核质量为，新核的动能为，且衰变过程中放出的核能全部转为粒子的动能，写出衰变的核反应方程式，并求出衰变过程中的质量亏损。
（2）若在虚线上放置一个足够长的挡板，其可以吸收所有从下方射入的电子，并检测到从同一时刻出射的电子到达挡板的最大时间差，求电子出射速度。
（3）现对电子源出射方向进行限制，使电子只能水平向右射出，并在虚线上距离O点为d的Q点放置一个粒子接收装置，最终Q点可接收到电子，求电子出射速度的可能值
试卷第1页，共3页
《2025年4月10日高中物理作业》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6
答案 C A A C AD CD
1．C
【详解】振动加强点应满足到两波源的距离差为半波长的偶数倍，根据几何关系可知边中点D到两波源距离相等，则为振动加强点；
而A点到两波源的距离差为10m，则AD之间（不包括D）只存在一个到两波源的距离差为8m的点为振动加强点；
而B点到两波源的距离差为，则BD之间（不包括D）存在到两波源的距离差分别为8m和16m的点为振动加强点；
边上干涉加强点的个数为4。
故选C。
2．A
【详解】A．该核反应的过程中，根据爱因斯坦的质能方程可得
该核反应过程中的质量亏损可以表示为，故A正确；
B．核反应的生成物总的结合能大于反应物总的结合能，该核反应过程中释放的核能为，故B错误；
C．核反应中，生成物的比结合能大于反应物的比结合能，而比结合能越大则平均核子质量越小，由于的比结合能大于的比结合能，因此的平均核子质量小于的平均核子质量，故C错误；
D．衰变过程中放出的光子是由生成的新核从高能级向低能级跃迁产生的，故D错误。
故选A。
3．A
【详解】A．由图可知升压变压器原线圈输入电压有效值为
根据
可得升压变压器副线圈的输出电压为
则通过输电线的电流为
输电线上损失的热功率为
故A正确；
B．根据可知，升压变压器的输出电压和负载无关，故B错误；
C．用电高峰期，输电电流增大，损耗电压增大，则降压变压器的输入电压降低，根据电压比等于匝数比可知，降压变压器的输出电压降低，故C错误；
D．若用电高峰期风力发电机输送功率变为，根据
则输电电流变为原来的2倍，输电线损耗功率变为原来的4倍，故D错误。
故选A。
4．C
【详解】A．原线圈电压的有效值
照明灯正常工作，副线圈的电压
原、副线圈的匝数比
故A错误；
B．通过照明灯的电流的有效值
通过电动机的电流的有效值
电流表的示数
故B错误；
C．电动机的输出功率等于输入功率减去发热功率，则有
解得
故C正确；
D．若电动机被卡住不转动，电动机线圈中的电流
副线圈中的总电流为，根据电流比可知
解得原线圈中电流的有效值为
故D错误。
故选C。
5．AD
【详解】AB．从S发出的光经过平面镜反射后射到屏上的光，相当于从S关于平面镜的像点S′发出的光射到屏上，也就相当于一个间距为2a的双缝，则在光屏上形成的相邻两条亮纹（或暗纹）间距离
选项A正确，B错误；
CD．由于光在镜面上反射时存在半波损失，相当于附加了的路程，则如果通过平面镜反射在光屏上某位置出现的是暗条纹，则在S关于平面镜对称的位置上放一与S相同的光源，去掉平面镜，则光屏上相同的位置将出现明条纹，即屏上的明暗条纹位置互换，选项C错误，D正确。
故选AD。
6．CD
【详解】A．由于液滴沿竖直方向下速度变为0，表明液滴做减速运动，加速度方向向上，则电场力方向向上，电场力方向与电场强度方向相同，即液滴一定带正电，故A错误；
B．根据功的定义式可知，重力做功为
故B错误；
C．根据动能定理，合外力对液滴做的功为
故C正确；
D．液滴下落过程，重力做正功，重力势能减小，液滴做减速运动，速度减小，动能减小，可知，机械能减小，且液滴的机械能减少了
故D正确。
故选CD。
7．(1) B
(2)ABC
(3)见解析
【详解】（1）①[1]小球运动n圈的总时间t，则
小球所受的向心力
[2]小球做此圆周运动所受的合力大小
②[3]根据合力提供向心力可得
可得
故选B。
（2）A．相同体积的小球，选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响，A正确；
B．相同质量的小球，选择体积小一些的球有利于确定其圆周运动的半径，B正确；
C．测量多个周期的总时间再求周期的平均值，有利于减小周期测量的偶然误差，C正确；
D．由（1）②的分析可知，在这个实验中没必要测量出小球的质量，D错误。
故选ABC。
（3）设小球做半径为r的圆周运动的周期为T，此时小球距细线上端固定点的竖直高度为h，根据受力情况和向心力公式有
可解得
因半径变小，细绳与竖直方向的夹角不断减小，但绳长不变，h变大，故小球周期变大。
8．(1)
(2) 6.2 1.7
(3) 等于 等于
【详解】（1）根据图甲电路图，实物连接如图所示
（2）（2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
整理得
可知图像的斜率为
图像的纵截距为
解得，
（3）[1][2]本实验由于电流表内阻已知，不存在系统误差，所以电动势的测量值等于真实值，内阻的测量值等于真实值。
9．（I）；（II）
【详解】（I）由临界角的正弦值和折射率的关系
得
（II）设线光源上一点的光线在水面上射出的圆的半径为，则有
如图所示
可得水面上有单色光射出的面积为
得
10．（1）；（2）P点是振动减弱点；（3）
【详解】（1）波速为
P点开始振动的时刻
（2）路程差为
路程差等于半波长的奇数倍，P点是振动减弱点；
（3）S2波传到P点的时间为
S2波到达前，P点振动的时间为
P点的路程为
两列波相遇后振动减弱，合振幅等于零，P点不振动，所以从至内质点P通过的路程为
11．（1）5m/s；（2）1.875m/s；（3）5J
【详解】（1）首先分析ac和bd边产生的感应电动势，当磁场向右运动时，线圈相对于磁场向左运动，由于磁场方向相反，因此感应电流为逆时针，根据左手定则，ac边和bd边受到的安培力都向右，所以金属框做变加速运动，最终做的匀速直线运动。
（2）当金属框受到阻力时，最终做匀速直线运动时，阻力与线框受到的安培力平衡，设此时金属框相对于地面的速度为，则
得
（3）要使金属框维持最大速度，必须给系统补充能量：一方面，线框内部要产生焦耳热；另一方面，由于受到阻力，摩擦生热，设每秒钟消耗的能量为Q，这些能量都是由磁场提供，由于摩擦每秒钟产生的热量为：
每秒钟内产生的焦耳热为：
所以
12．（1）；（2）
【详解】（1）玻璃管竖直放置时，液柱由于重力产生的压强
（2）山顶的大气压为 ，根据玻意耳定律
解得
13．（1）2m/s；（2）6m/s；96J；（3）或者
【详解】（1）滑块到达C点时，由能量关系
解得
（2）滑块从C到D一直加速，加速度为
与传送带共速时，速度
则传送带的运行速度6m/s；
滑块从C到D的时间
产生的热量
滑块动能增量
从C到D过程系统多消耗的电能
（3）滑块能到达C点则，需要满足
解得
若滑块恰好能到达与圆轨道圆心等高的位置，则在D点的速度
则由能量关系
解得
若滑块恰好能到达与圆轨道最高点，则
则在D点的速度
解得
则由能量关系
解得
则使滑块在传送带上仍一直加速运动，且要使滑块不脱离圆弧形轨道，弹簧弹性势能的范围
或者
14．（1），；（2）；（3）见解析
【详解】（1）根据题意，由质量数守恒和质子数守恒及衰变原理可知，衰变方程为
根据动能与动量的关系
衰变过程中，新核和电子组成的系统动量守恒，所以新核的动能与电子的动能之比为
即
由于衰变过程中放出的核能全部转为粒子的动能，则有
所以
（2）根据题意可知，电子在电场中只受电场力，所有方向运动的电子加速度相同，由牛顿第二定律可得，加速度为
方向沿轴正方向，则当电子初速度方向沿轴负方向时，所用时间最长，则有
当电子初速度方向沿y轴正方向时，所用时间最短，则有
根据题意可知
联立上述公式解得
（3）根据题意可知，击中Q的情况有以下三种：
①从出发做类平抛运动，直接到达，则由平抛运动的知识可得
解得
②从S出发做类平抛运动至x轴，经磁场偏转再次达到x轴，进入电场区域斜抛，如此经历磁场n次，最终在电场区域从下往上击中，运动轨迹如图所示
设从S点类平抛第一次达到x轴的水平位移为，粒子经磁场回转一次，在x轴方向倒退
从进入电场的斜抛，根据运动的对称性易知，当粒子再次到达x轴时，其位移为2s，如此经历磁场n次，最终从下往上击中Q，则满足
根据类平抛运动规律有
联立解得
③从S出发做类平抛运动至x轴，经磁场偏转再次达到x轴，进入电场区域斜抛，如此经历磁场n次，在最后一次离开磁场时从上往下击中Q，运动轨迹如图所示
根据②分析，同理可得
解得
答案第1页，共2页
